KR100279448B1 - 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

차량 주행속도와 엔진 토크에 따른 적정한 변속단 신호에 의해 공기밸브를 동작하여 변속기의 쉬프트 및 셀렉터를 수행하는 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동조정 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 운행중 도로영상과 차속, 엔진토크를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 운행정보 검출수단과, 상기 운행정보 검출수단의 신호를 분석하여 그에 따라 조향휠의 회전을 제어하고, 변속기의 변속단을 변속해야 할 경우 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 신호에 의해 동작하여 변속기의 변속단이 변속되기전 클러치를 동작시키는 클러치 스위치와, 상기 제어수단의 신호에 따라 차속과 엔진 토크에 따른 적정 변속단을 설정하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 변속제어장치와, 변속기 변속단의 위치를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 변속단 위치 검출수단을 포함하되, 상기 변속제어장치의 신호에 의해 구동하여 변속기의 변속단을 변속시키는 변속기 구동수단을 더 포함하여 이루어져 차간거리 자동유지장치의 한 기능으로 이용할 수 있다.

Description

무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치 및 그 방법

본 발명은 무인 자율주행 차량의 수동변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 주행속도와 엔진 토오크에 따른 적정한 변속단 신호에 의해 공기밸브를 동작하여 변속기의 쉬프트 및 셀렉터를 수행하는 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 무인 자율주행 차량은 사용자에 의한 운행 조작이 없어도 도로 상황과 차량의 주행속도, 엔진 토오크에 따라 적절한 조향각과 변속단을 결정하여 운행함으로써 사용자에게 편리함을 제공하는 것이다.

종래의 무인 자율주행 차량에서의 수동변속기 제어장치에서는 차량 주행속도와 엔진 토오크에 따라 적정 변속단을 설정하기 위해서 사용자의 클러치 페달 조작에 따라 모터를 구동하여 변속레버를 조작함으로써 적정 변속단을 제어하였다.

전술한 바와 같은 종래의 무인 자율주행 차량에서의 수동변속기 제어장치는 모터 제어 방식으로 장착성 및 내구성에 대한 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 무인 자율 주행 차량의 속도 상승에 적절한 변속단 설정을 차량의 공기에 이용하여 수동변속기에서도 가능하도록 하기 위한 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정 제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 운행중 도로영상과 차속, 엔진 토오크를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 운행정보 검출수단과, 상기 운행정보 검출수단의 신호를 분석하여 그에 따라 조향휠의 회전을 제어하고, 변속기의 변속단을 변속해야 할 경우 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단의 신호에 의해 동작하여 변속기의 변속단이 변속되기전 클러치를 동작시키는 클러치 스위치와, 상기 제어수단의 신호에 따라 차속과 엔진 토오크에 따라 적정 변속단을 설정하여 그에 따른 전기적이 신호를 출력하는 변속 제어장치와, 변속기 변속단의 위치를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 변속단 위치 검출수단을 포함하되, 상기 변속 제어장치의 신호에 의해 구동하여 변속기의 변속단을 변속시키는 변속기 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 차량 전방도로의 영상을 검출하여 화상 처리를 통해 경계선을 검출하여 차량의 진행방향을 결정하고 조향휠의 회전을 제어함과 동시에 검출된 곡선 정도에 따른 최대 속도 범위를 결정한 뒤 검출된 현재 속도와 각 변속단에 해당하는 제한 속도를 비교하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 현재 속도가 제한 속도 이하일 경우에는 현 변속단의 위치를 검출하고 현재 속도가 제한 속도보다 클 경우에는 변속기의 변속단을 적정 변속단으로 변속한 후 변속된 변속단의 위치를 검출하여 검출된 변속단의 위치가 적정 위치인지를 판단하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명인 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치에 따른 일 실시예를 도시한 구성도이고,

제2도는 본 발명인 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정 방법을 도시한 동작 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명인 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치에 따른 바람직한 일 시시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명인 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치는 운행정보 검출부(10)와, 클러치 스위치(30), 제어부(20), 변속 제어장치(40), 변속기 구동부(50), 변속단 위치 검출부(60)로 구성되어 있다.

운행정보 검출부(10)는 CCD 카메라로 이루어지며 주행하는 전방도로의 영상을 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 도로영상 검출부(11)와, 차량의 속도를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 차속 검출부(12)와, 차량의 운행중 엔진의 토오크를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 엔진 토오크 검출부(13)로 이루어지며, 차량의 운행중 도로영상과 차속, 엔진 토오크를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.

제어부(20)는 상기 운행정보 검출부(10)의 도로영상 검출부(11)의 신호를 분석하여 그에 따라 조향휠의 회전을 제어하고, 상기 차속 검출부(12)와 엔진 토오크 검출부(13)의 신호에 해당하는 신호를 출력하며 변속기의 변속단을 변속해야 할 경우 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.

클러치 스위치(30)는 상기 제어부(20)의 신호에 의해 동작하여 변속기의 변속단이 변속되기전 클러치를 동작시킨다.

변속 제어장치(40)는 상기 제어부(20)의 신호에 따라 차속과 엔진 토오크에 따른 적정 변속단을 설정하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.

변속기 구동부(50)는 다수의 마그네틱 공기밸브(51)와 공기탱크(52)로 이루어지며, 상기 변속 제어장치(40)의 신호에 따라 마그네틱 공기밸브(51)가 동작하여 공기탱크(52)의 공기에 의해 변속기의 쉬프트 레버 위치를 변경함으로써 변속기의 변속단을 변속시킨다.

변속단 위치 검출부(60)는 변속기 변속단의 위치를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 일 실시예를 동작 과정에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

무인 자동차의 운행중 제어부(20)는 도로영상 검출부(11)에서 검출된 도로영상을(S10) 화상 처리를 통해 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여(S20) 미리 입력되어 있는 프로그램에 따라 경계선을 검출하여 그에 따라 차량의 진행방향을 결정한다(S30).

상기 단계(S30)에서 결정된 방향으로 차량을 진행하기 위해서 제어부(20)는 조향휠을 동작함과 동시에 검출된 경계선 곡선 정도에 따라 맵 테이블에 설정되어 있는 값에 의해 최대 속도 범위를 결정한다(S40).

이후, 제어부(20)는 검출된 현재 속도와 설정되어 있는 각 변속단에서의 제한 속도를 비교하여(S50) 현재 속도가 제한 속도 이하일 경우에는 변속단 위치 검출부(60)에서 현 변속단의 위치를 검출하여(S60) 검출된 변속단이 적정 변속단인지를 판단한다(S80).

또한, 상기 단계(S50)에서 현재 속도가 제한 속도보다 클 경우에는 제어부(20)는 설정되어 있는 제한 속도가 현재 속도 이상인 최소값에 해당하는 변속단으로 변속하기 위해 전기적인 신호를 출력하여 클러치 스위치(30)를 동작하여 클러치 페달을 동작하게 한 뒤 변속 제어장치(40)에 신호를 인가하면 변속 제어장치(40)는 그에 해당하는 신호를 출력하여 변속기 구동부(50)의 다수의 마그네틱 공기밸브(51) 중 적정 개수 또는 위치의 마그네틱 공기밸브(51)를 작동하여 공기탱크(52)로부터 공급되는 공기에 의해 변속기의 쉬프트 레버를 적정 변속단의 위치로 이동시킴으로써 변속기의 변속단을 변속시킨다(S70).

이때 제어부(20)는 변속단 위치 검출부(60)로부터 검출되는 변속단의 위치를 검출하여(S60) 적정 변속단인지를 판단한다(S80).

상기 단계(S80)에서 변속단이 적정 위치가 아닐 경우에는 변속 제어장치(40)는 상기 차속 검출부(12)와 엔진 토오크 검출부(13)에서 검출된 차속과 엔진 토오크에 따라 적정 변속단을 설정하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하여 마그네틱 공기밸브(51)를 구동하여 공기탱크(52)에 의해 공급되는 공기에 의해 변속기의 쉬프트 레버를 적정 변속단의 위치로 이동시킴으로써 변속기의 변속단을 변속한 후(S9) 상기 단계(S10)를 실행한다.

기존의 모터 제어 방식은 드라이버 패키지에 설치되어 있어서 상품성이 떨어지나, 본 발명은 전자적인 제어로 상품성이 유리할 뿐만 아니라 차간거리 자동 유지 장치의 한 기능으로 이용할 수 있다.

Claims (2)

1. 무인 자율주행 차량의 수동변속기 제어장치에 있어서, 차량의 운행중 도로영상과, 차속, 엔진 토오크를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 운행정보 검출부와, 상기 운행정보 검출부의 신호를 분석하여 그에 따라 조향휠의 회전을 제어하고, 변속기의 변속단을 변속해야 할 경우 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 신호에 의해 동작하여 변속기의 변속단이 변속되기전 클러치를 동작시키는 클러치 스위치와, 상기 제어부의 신호에 따라 차속과 엔진 토오크에 따른 적정 변속단을 설정하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 변속 제어장치와, 변속기 변속단의 위치를 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 변속단 위치 검출부를 포함하되, 상기 변속 제어장치의 신호에 따라 구동되는 다수의 마그네틱 공기밸브와, 상기 마그네틱 공기밸브의 동작에 따라 변속기의 쉬프트 레버를 적정 변속단 위치로 이동시키기 위한 공기를 공급하는 공기탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정장치.
2. 무인 자율주행 차량의 수동변속기 제어방법에 있어서, 차량 전방도로의 영상을 검출하여 화상 처리를 통해 경계선을 검출하여 차량의 진행방향을 결정하고 조향휠의 회전을 제어함과 동시에 검출된 곡선 정도에 따른 최대 속도 범위를 결정한 뒤 검출된 현재 속도와 각 변속단에 해당하는 제한 속도를 비교하는 제1단계와, 상기 제1단계에서 현재 속도가 제한 속도 이하일 경우에는 현 변속단의 위치를 검출하고 현재 속도가 제한 속도보다 클 경우에는 변속기의 변속단을 적정 변속단으로 변속한 후 변속된 변속단의 위치를 검출하여 검출된 변속단의 위치가 적정 위치인지를 판단하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 검출된 변속단의 위치가 적정 위치가 아닐 경우 변속기 변속단을 변속한 뒤 검출된 현재 속도와 각 변속단에 해당하는 제한 속도를 비교하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무인 자율주행 차량의 수동변속기 자동 조정 방법.